水厂生产废水超滤过程中膜污染特性研究
超滤过程膜污染控制技术研究进展
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包 括 膜 材 及 孔径 的 选 择 、 组 件 的设 计 、 料 的 预处 理 、 过 程 的强 化 皿膜 的 清 洗 等 技术 。 指 出 开 发 新 型 实 用 的耐 再 染 膜 和 能 膜 原 膜
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超滤膜在水处理中的污染及其控制措施
超滤膜在水处理中的污染及其控制措施关键词：超滤膜膜污染污染机理一、前言膜滤技术在水处理工艺中应用得到飞速发展，它能有效地分离去除水中的微生物、细菌、无机颗粒和有机物质等，并且具有处理水质稳定高效、占地面积小、节省药剂投加量、易于实现自动化操作等优点。
但由于膜表面极易污染堵塞，造成膜通量减少，只有通过增加反冲洗频繁，保证制水能力，导致膜的使用寿命大大缩短，从而增加了运行和经营成本。
膜过滤工艺的最终目标是要实现最低能耗下的高膜通量，现以陕西陕焦化工有限公司（下称陕焦）脱盐水站程控超滤的运行状况为基础分析如何控制膜污染速度。
二、膜污染过程机理掌握膜污染的机理是膜滤技术的关键，影响膜污染的最主要的因素是处理溶液中粒子与膜材料的互相作用，广义的膜污染不仅包括由于堵塞引起的污染，不可逆的吸附污染，而且包括由于浓差极化形成的凝胶层的可逆污染。
在水处理中比超滤膜孔径大的溶解性有机物是构成膜污染的主要成分，产生的膜阻力超过总膜阻力的50%，整个膜污染过程分为三个阶段：第一阶段是随着生物聚合物浓度的不断提高，可供使用的活性孔数量越来越少；第二阶段是迁移性生物聚合物沉积在孔内吸附的生物聚合物上，从而形成膜污染。
第三阶段，越来越多的迁移性生物聚合物聚集在膜表面，形成凝胶层和泥饼层。
随着生物聚合物浓度的变化，膜污染阶段可以合并变成两个阶段或阶段之间可相互转换。
三、膜污染的影响因素影响膜污染的因素主要有：膜结构及特性、膜使用条件、原水水质。
1.膜结构及特性膜结构及特性对控制膜污染十分重要。
在超滤过程中，膜、溶质和溶剂之间的相互作用受到膜材质、膜孔结构、膜的憎水性、膜表面电荷、膜的表面粗糙度等因素的影响，同时膜表面特性对于细菌的生存也起着重要作用。
当膜孔与粒子或溶质的尺寸相近时，极易产生堵塞作用，而当膜孔小于粒子或溶质的尺寸时，由于横切流作用，它们在膜表面很难停留聚集，不易堵孔。
膜孔径分布或分割分子量敏锐性，也对膜污染产生重大影响。
超滤技术中膜污染的控制研究
超滤技术中膜污染的控制研究超滤技术是一种利用微孔膜过滤的分离技术，被广泛应用于饮用水处理、废水处理、食品加工、药物制备等领域。
在超滤过程中，随着膜孔的不断被污染，膜通量逐渐下降，膜阻力增加，最终导致膜的失效。
膜污染成为制约超滤技术应用的主要问题之一。
本文主要探讨超滤技术中膜污染的控制研究，旨在为超滤技术的应用提供参考和指导。
一、膜污染的类型膜污染是指在膜分离过程中，由于悬浮物、胶体、无机盐、有机物等杂质在膜表面或孔隙中沉积、吸附、结垢、胶结等构成的膜表面或孔隙部位的物质堵塞，导致膜通量下降、透过率降低的现象。
根据污染物在膜表面附着的方式，膜污染可以分为物理性污染、化学性污染和生物性污染三种类型。
1. 物理性污染物理性污染主要包括颗粒物的截卡和沉积、气泡的附着和悬浮物的覆盖等。
这些污染物使得膜孔阻塞、膜表面粗糙、膜孔径减小，从而导致膜通量下降。
化学性污染主要包括有机物和无机盐的结垢、胶结、凝聚等。
有机物和无机盐在膜表面或孔隙中沉积形成结垢，使得膜孔阻塞，降低膜的通透性。
生物性污染主要是微生物在膜表面或孔隙中产生生物膜，形成生物覆盖层，这些生物膜不仅增加了膜的阻力，还影响了膜的分离效果。
二、膜污染的控制方法针对不同类型的膜污染，可以采取不同的控制方法，包括物理清洗、化学清洗、生物防控等，下面将对各种方法进行详细介绍。
物理清洗是利用物理力学的方法去除膜表面和孔隙中的污染物，主要包括气泡喷洗、超声波清洗、高压水冲洗等。
这些方法能够有效地清除膜表面和孔隙中的颗粒物、气泡等物理性污染，恢复膜的通透性。
2. 化学清洗3. 生物防控生物防控是通过改变超滤工艺操作参数，抑制污染物在膜表面或孔隙中的附着和生长，减轻膜的生物性污染。
包括优化进料水质、调整进料水的PH值、加入抗生素等措施。
除了以上几种常见的膜污染控制方法外，还可以根据实际情况采取一些特殊的控制措施，比如改变超滤工艺参数、提高超滤流速、增加反冲洗频率等。
超滤处理高藻水过程中膜污染特性及控制研究共3篇
超滤处理高藻水过程中膜污染特性及控制研究共3篇超滤处理高藻水过程中膜污染特性及控制研究1超滤处理高藻水过程中膜污染特性及控制研究随着工业化和城市化的不断加快，水资源的供需矛盾不断加剧。
同时，水质也面临着日益严峻的挑战，其中藻类水华污染也不容忽视。
藻类水华是指水中藻类数量异常增加，形成一定密度的藻类生物群落的现象。
藻类会利用水中营养物质大量繁殖，使得水质急剧下降，造成环境污染、水生态系统的破坏，甚至对人体健康构成一定威胁。
针对藻类水华的处理方法很多，其中超滤是目前较为常见的一种处理方式。
超滤是一种压力驱动的膜分离技术，其微孔膜可以去除水中的悬浮物、胶体物质、大分子有机物和微生物等颗粒，同时保留水中的小分子有机物、无机盐等。
超滤的好处在于能够高效、快速地去除水中的污染物，同时使水质稳定，桥接了传统物理化学处理和后续的生物处理两个阶段，为水源净化提供了一条新的途径。
然而，超滤处理藻类水华也存在一些膜污染问题，主要表现为：1. 挂膜污染：藻类水华中含有大量的胶体质，粘附在膜上，导致膜孔阻塞，降低了膜通量和水处理效率。
2. 膜污染：当水中有较高的有机物和微生物时，容易滋生膜污染物质，使膜表面出现结垢，破坏膜分离效果。
3. 段污染：由于膜孔小，水通量低，容易在膜表面形成局部的水流沉积，导致局部压力过高，甚至发生膜猝发。
因此，膜污染是超滤处理藻类水华的关键问题之一。
为了更好地控制膜污染，可以从以下几个方面入手：1. 操作条件优化：包括温度、pH值、清洗剂种类和清洗时间等，从而减少反冲洗的次数和强度。
2. 先进的预处理措施：如氧化法、Fenton法、超声波等先进氧化技术（AOP）处理前进行预先处理，能够使膜污染物质变为容易分离的物质。
3. 对膜材料的优化：采用新型的膜材料，如纳米氧化锆膜（ZrO2），膜孔径比常规膜小，能够更有效地去除藻类水华中的胶体物质。
4. 膜回收：采用污染物的物理、化学、生物修复等方法，使膜恢复原来的性能。
超滤处理循环水排污水膜污染和膜清洗的研究
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超 滤 处 理 循 环 水 排 污 水
膜 污 染 和 膜 清 洗 的 研 究
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水处理过程中膜污染问题及其预处理技术研究进展探析
水处理过程中膜污染问题及其预处理技术研究进展探析摘要：膜技术是一种在使用的过程中较为高效的废水处理技术类型，可以在颗粒物、有机物以及微生物的处理中，发挥出应有的优势和价值。
在本文的分析中，着重对水处理过程中膜污染问题及其预处理技术研究进展进行分析，首先阐述了膜污染的影响因素，其次，对其形成情况进行了介绍，最后，则重点对相关处理技术进行了总结，以此为相关领域的工作人员提供一定的参考。
关键字：水处理；膜污染、预处理引言：伴随着近些年的发展与建设，使得在我国工业和经济的发展进程中，对于水资源的使用规模越来越大，因此就面临着大量废水的处理工作。
因此，为了保障对环境起到良好的保护，就需要积极的利用各种先进的水处理技术，以此实现环保的目标。
1膜污染的影响因素1.1 膜物化性质这是一种在膜表面性质、膜孔径以及膜材料的化学组成上的重要影响。
在一般情况下，膜都是带有电的情况，而污染物会受到静电的影响，而对膜表面造成直接的污染影响[1]。
在过去专家进行深入研究后，提出了新型的酰氯膜，这是一种可以具备较高防污效果的材料。
在表面上较为的粗糙，这是为了优化膜的污染性。
在过去对膜的处理上，可以从与原本膜的疏水性，转变成膜的高度亲水性。
1.2 水质条件在过膜水样的雾化性质上，例如对于离子强度、污染物类别、温度以及PH 值的处理上，都会直接影响到膜的污染程度。
过去进行的深入研究中，发现利用多糖的方式，可以将膜的微观吸附行为，以及吸附层结构的特征进行改善，因此在钙离子增加之后，会导致葡萄糖作用下，导致加剧膜污染。
其次，在超滤膜的透水性，也会到最后伴随着温度的提升，而逐渐提升效果[2]。
1.3 过膜条件在膜分离技术的使用过程中，受到操作压力以及表面流速的影响，会使得在膜表面造成直接的影响。
当下出现了四种不同类型的过滤方式，因此就需要在进行处理的过程中，对其膜生物的反应器膜，或产生直接的污染影响。
在一些膜污染较大的情况下，基本上都是受到瞬时体统通量的问题影响，并不会受到通过方式的影响。
超滤处理污水厂二级出水中的膜污染机理与控制
超滤处理污水厂二级出水中的膜污染机理与控制超滤是污水深度处理的一种适宜方法。
然而,二级出水中的有机物(EfOM)在很大程度上会影响超滤的性能。
由于污染物在膜表面或膜孔中的积累,而污水中的有机污染物大多以溶解的胞外聚合物物质(EPS)或可溶性微生物产物(SMPs)引起不可逆沉积,通常被表征为膜和膜上的蛋白质和多糖为主,使得膜污染问题更加突出。
试验考察了操作运行压力的影响,可以观察到超滤运行压力的增加会影响超滤膜的污染程度和阻力分布,通量随运行压力的增加呈减少趋势,压力越大其膜污染越明显,膜孔堵塞和滤饼层堆积虽然使得过水能力降低,但在一定程度上强化了超滤膜截留污染物的能力,紧密厚实的滤饼层可以截留或吸附EfOM中的部分有机物,当膜污染增加到一定程度之后必须用水力或化学清洗的方式使通量尽可能恢复到初始状态,水力反冲洗可以去除EfOM滤饼层阻力,但是对于堵塞或吸附于膜孔中的有机物而言,他们仅会增加膜的不可逆阻力。
EfOM已在膜污染现象中起主导作用。
作为分离的部分,它们单独贡献到超滤膜的不可逆附着比较显著,这表明在污水深度处理的超滤技术中,最有效的控制和减少膜污染的策略应该是消除EfOM中生物聚合物的影响。
由于生物聚合物主要受生物活性的影响,其质量和数量必须受到处理程序的影响,需要详细研究以优化生物过程,减少生物聚合物的产生,由此可以考虑在超滤工艺前采取适当的预处理手段,减少EfOM中的生物聚合物,缓解膜污染,增加超滤膜的过滤周期。
本试验考察了预氧化(臭氧)和混凝(硫酸铝和氯化铁)联用对超滤膜膜污染的影响,分析通量变化、膜阻力分布和可逆性分析得出结论:臭氧和混凝预处理均显著降低了超滤膜的污染程度,使用预处理后,过水通量提高,膜污染速度大幅下降,随着臭氧和混凝剂投加量的增加,膜阻力相应减少;另外,预处理的应用使得超滤出水水质得到明显提升,水质净化效果明显,污染物去除率大大增加。
试验探究了污水深度处理过程对PPCPs类小分子微量有机物的去除效果。
水处理中超滤膜污染成因及其控制方法研究
水处理中超滤膜污染成因及其控制方法研究摘要：为应对人均淡水资源较低的问题，需要开展环保工程水处理工作，使水资源的利用率能显著提高。
目前主要是利用净化、沉淀等方式来对水资源进行净化处理，但随着水资源污染的逐步严重，对于水资源的净化处理有了更高的要求。
超滤膜技术是基于传统技术的升级，来提升水处理的效率和效果。
相关部门应结合实际来加强环保工程水处理中超滤膜技术的应用和研究，从而促进水处理工作开展。
关键词：水处理；超滤膜；污染成因；控制方法1超滤膜技术概述随着人们对水资源使用需求的不断增加，污水处理的急迫性也更高，可以有效解决我国环境面临的问题，因此，要加大超滤膜技术的普及力度，充分发挥超滤膜技术的价值，使环境工程得到更有效地发展。
传统水处理技术通常使用消毒剂和净水装置净化水资源，虽然其净化效果显著，但会对水质产生一定的破坏，而超滤膜技术可以改善这一问题，该技术既可以使水资源得到有效处理，还可以降低对水质的破坏。
利用超滤膜技术可以使污水中的杂质得到有效过滤和处理，不会对环境造成影响，在确保水质的同时，还可以有效控制污水处理成本。
超滤膜技术相较于传统的污水处理技术，操作更加简单，减少了人工的使用量，使资源得到有效利用。
作为一种新型、高效的水处理技术，超滤膜技术弥补了传统水处理技术的不足。
传统水处理技术的每一个处理过程都要用到化学药剂，但是在超滤膜处理技术中化学药剂的用量非常少，因而降低了化学污染发生的概率。
另外，超滤膜技术基本实现了设备自动化，很少用到人工操作，既降低了成本，还能够保护人们的生命安全。
超滤膜技术在实施过程中，化学性质和物理性质非常稳定，能够承受强酸碱、高温和抗水解等极端环境，技术的安全程度很高。
该技术主要是利用过滤膜净化和过滤水资源，有效分离其中的有害物质，使水资源能够得到循环利用。
在处理电子工业废水时，要考虑其特殊性质，保证过滤膜具有抗腐蚀性能，不会受到酸性物质的腐蚀。
2环保工程污水处理现状分析环保工程污水处理的问题主要包括了以下几个方面：首先是缺乏完善的基础设施。
水处理中超滤膜污染成因及其控制方法研究
水处理中超滤膜污染成因及其控制方法研究摘要：超滤膜的污染问题一直困扰着水处理领域的发展，不仅会降低膜的性能，还会对膜的使用寿命造成严重的损害。
为此，本文将深入探讨超滤膜的污染机理，并提出一系列有效的控制措施，包括膜前预处理、膜清洗、改性膜的应用，以及超滤和其他工艺的联合控制，从而有效地减少膜的污染，并为未来的膜污染防治提供可靠的参考。
关键词：超滤；膜污染；预处理；膜清洗；改性膜引言：超滤膜的孔径介于20~50nm之间，它可以有效地去除大部分颗粒和胶体，并且具有较低的驱动压力，从而有效地保证饮用水的安全性。
然而，由于孔径狭小，超滤膜会截留或吸附溶液中的大分子污染物，而且还会与水中的污染物发生反应，导致膜孔径变小、堵塞甚至破坏膜结构，从而降低了膜的渗透通量，严重阻碍了膜技术的发展和膜产业的发展。
随着环境污染日益严重，膜污染已经成为限制超滤技术应用的主要因素之一，因此，有效地解决膜污染问题显得尤为重要。
一、超滤膜污染机理及类型（一）膜污染的形成机理“膜污染”通常指的是在超滤过程中，由于某些因素，如固态颗粒、有机物和大分子物质，会对膜造成损害，从而影响其透水和分离能力。
这些因素可以通过机械截留和物理化学反应来产生影响，并可能会导致膜的孔径减小甚至堵塞。
当污染物从超滤膜表面渗入时，较小的颗粒会被超滤膜捕获，而较大的颗粒会被截留，从而使得污染物在超滤膜表面的浓度不断上升，最终超出膜内的主要浓度，形成一个明显的浓度梯度。
随着超滤膜的使用时间延长，其表面上的微粒会积聚，这会增加滤水的阻力，从而导致膜的污染程度加剧。
通常，膜污染的机制可以分为滤饼过滤、完全堵塞、中间堵塞和标准堵塞四种类型[1]。
（二）膜污染类型在实践中，膜污染的类型可按照污染物种类分为固体颗粒污染、有机污染、无机污染和微生物污染。
此外，膜污染还可以根据其形成的位置来划分，如表面沉积污染和内部阻塞污染。
膜污染还可以根据其是否能够被消除来划分，如果是，则属于可消除性污染。
超滤膜在水处理中的污染及其控制措施
超滤膜在水处理中的污染及其控制措施超滤膜污染控制技术是超滤膜技术推广的关键，超滤膜污染受到膜结构和特性，温度、压力、水中杂质、原生水质等因素的影响，造成超滤膜通水量减少、能耗增加、生产成本升高。
超滤膜清洗时比较复杂，并且还要使用化学药剂，会对周围水质造成再次污染。
超滤膜清洗难度大，在对超滤膜进行清洗过程中要对超滤膜污染问题进行区别对待，提前做好各项准备，当超滤膜污染超标时，及时地进行超滤膜清洗。
通过超滤膜与粉末活性炭的组合工艺、混凝剂超滤膜组合工艺等工艺创新可以提高超滤膜污染工作效率。
本文通过对超滤膜在水处理中污染的原理和特点的分析，根据对超滤膜污染影响因素的探究，提出超滤膜在水处理中的污染控制措施，以期促进超滤膜技术的发展。
标签：超滤膜；水处理；污染；控制措施引言随着科学技术的发展，膜过滤技术得到较快的发展，使用膜过滤技术可以有效去除水中的微生物、细菌、无机颗粒和有机物，超滤膜水处理技术具有良好的物化性能和分析性能，能够满足环境工程水质要求。
超滤膜技术可以实现对水的净化、浓缩、分析，有效实现水体净化，并且成本低，有着较好的发展前景。
可以通过促进科技创新，逐步转变经济发展方式对超滤膜进行技术创新，促进企业健康发展，企业在获得经济效益的同时可以获得社会效益和生态效益。
1、超滤膜技术概念1.1 超滤膜技术工作原理。
超滤膜技术是在压差推动力作用下进行的筛孔分离过程，即在一定的压力作用下，当含有大、小分子物质两类溶质的溶液流过被支撑的膜表面时，溶剂和小分子溶质（如无机盐类）将透过膜，作为透过物被收集起来；大分子溶质（如有机胶体等）则被膜截留而作为浓缩液被回收，从而可以实现对水质净化和浓缩，分离出相关溶液的技术。
超滤膜技术在应用中介于微滤和纳滤之间，膜孔径范围为0.005-0.1μm，截留分子量为1000-500，000道尔顿左右。
超滤膜工作原理主要体现在一定压力下进行过滤的半透性的膜。
受到压力的作用，溶液中的溶剂和低分子量的溶质会通过超滤膜上的孔洞到达膜的另一侧。
超滤技术处理过程中的膜污染及减缓技术概述
超滤技术处理过程中的膜污染及减缓技术概述******************摘要：超滤技术是一种基于物理筛选和微滤原理的膜分离技术，它利用膜两侧的压差去除水中的杂质，从而实现大小物质的分离。
它具有处理效果好、分离效率高、微生物安全性高、压力要求低、节能环保、易于自动化控制等优点。
世界上第一座超滤膜水厂建成后，超滤技术在世界各地得到了迅速发展。
我国对超滤技术的研究起步较晚，但近年来发展迅速。
目前已广泛应用于饮用水处理、高级污水处理、含油废水处理和海水淡化。
超滤技术已在杭州、北京、天津、无锡、甘肃、内蒙古等全国各地的水处理厂得到应用。
超滤膜作为超滤技术的核心部分，其孔径一般为1～100nm，通常属于不对称膜，分为功能层和支撑层两部分，分别起截留和支撑作用。
在超滤工艺的应用中，存在着小分子物质去除效率低、超滤膜污染等问题。
超滤膜污染后，处理效果变差，处理效率降低，出水水质达不到标准。
此外，影响膜污染的因素很多，包括进水水质、污染物类型、膜的结构和性能，因此膜污染已成为制约超滤技术进一步广泛应用的主要问题。
本文综述了国内外膜污染的原因、超滤膜污染的污染物及主要控制措施，以期为超滤技术的进一步发展提供重要依据。
关键词：超滤技术处理；膜污染；减缓技术1 超滤膜污染原因超滤膜污染的原因非常复杂，涉及水中杂质、水本身和超滤膜之间的交叉作用。
采用超滤技术进行水处理时，基于物理和机械筛选原理的超滤膜将粒径大于膜孔径的大分子杂质截留在入口侧的膜表面，形成滤饼层，降低膜通量。
当膜表面周围区域杂质含量过高时，也会发生浓差极化，使处理效果变差。
当杂质的粒径接近或小于膜孔径时，一些杂质会吸附在膜孔中，导致膜孔堵塞，降低处理效率。
根据物理方法能否去除污染物，膜污染可分为可逆污染和不可逆污染。
一些学者还将膜污染分为三类：可去除污染、不可去除污染和不可逆污染。
这种分类方法认为，任何方法都无法消除不可逆污染。
超滤技术的运行方式和条件也会影响膜污染。
超滤膜处理地表水过程中膜污染的研究进展
１ ３
在 固液 交界处 的 电荷 分布不 同于溶 液本体 等 。 ＣＳ Ｇ Ｇ
２３ 过滤 通 用模 型 ．
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收稿 日期 ： ０９０ —６ ２ ０ —３２
作者简介： 张耀宗 （ ９９ １７ 一）， 博士研究生， 男， 工程师， 研究方向为水污染控制 联 系 电话 ：３ １３ ３ ５ ； － ｉ ｚｚ 】０ １２５ ２ Ｅｍａ ：ｙ＠ｍａｌ ａｋ ｉｄ ． ｌ ｉｎｎ ａ． ｕｃ ． ｅ ｎ
张耀 宗等 ， 超滤膜 处 理地表 水 过程 中膜 污染 的研 究进 展 了数 学模 型 。
膜 污 染 。
３２４ 藻 ．．
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在 膜表 面形 成污 染层 ； 染物粒 径 与膜孔 径接 近 时 ， 污 膜 通 量 的下 降最 为 明显 【 。最 初 的膜 污 染 会使 膜 孔 径 减 小 ， 高膜对 污染 物 的去 除率 ， 提 随着膜 污 染 的加
剧， 污染 物 会在膜 表 面形成 滤饼 层 ， 并且滤 饼 层 的 比 阻与膜 孔径 呈反 比关 系［ ８ １ 。
在较 低 的 ｐ 下通 量 明显 下 降 ， 因于 ＮＯ 大分 子 Ｈ 归 Ｍ
电荷 的减 少 。 同时 Ｂ ＺＤｏ ｇ指 出， ｎ 降低 ｐ 能够 降 Ｈ
低 ＮＯ 的尺 寸 ， Ｍ 促进 其 在膜 上 的吸 附 ， 果产 生 明 结
澳 大 利 亚 的 Ａ Ｉ ｃ ａｅ 等 研 究 了膜 孔 径 与 膜 Ｓ ｈ ｆｒ
３２ 污染 水质 影响 因素 ． ３２１ 有 机物 ． ．
水处理中超滤膜污染成因及其控制方法研究
水处理中超滤膜污染成因及其控制方法研究摘要：近年来，水质提升成为我国公共供水事业的重大任务之一，其中先进、可靠和经济可承受的新兴水处理技术的应用，对实现水质提升起到了关键的支撑作用。
本文主要对水处理中超滤膜污染成因及其控制方法进行研究。
关键词：水处理；超滤膜；控制方法引言当前，开展污水深度处理，合理分配水资源等工作已经成了我国当前的一项重要任务。
1超滤膜技术工艺原理超滤膜技术是通过压力将液体中的溶剂与低分子量溶质从滤膜一端的空隙输送到另一端，可通过滤膜将高分子量溶质拦截，实现液体物质截留的效果。
这种超滤膜技术的作用机理是一种分子筛选作用，同时其表面还含有一定的化学物质，可通过静电作用过滤物质，同时滤膜还可以随液体运动进行浓缩与过滤更小的分子量溶质，让溶质穿过滤膜小孔，将病毒、杂质、藻类等物质隔绝在膜的另一端。
相关研究表明，超滤膜技术的物质截留效果可将粒径500~500000nm的物质进行隔绝，而滤膜上的孔径范围一般为0.002~0.1μm，拥有0.2MPa左右的静压差，因此，在处理过程中可将水资源中的高分子物质进行隔绝，隔离其中的有害物质，同时还应计算膜阻力。
通过计算膜阻力，可对膜进行一定的调节，从而可以让膜透过一些可以被透过的分子，如饮用水净化中对人体有益处的微量元素等，在使用中可起到较为良好的效果。
2水处理中超滤膜污染成因膜污染类型分为有机污染、无机污染与生物污染。
有机污染是膜污染的主要表现形式，有机物的存在导致了有机污染的产生。
有机物亲疏水性与溶解性等都对膜污染有较大影响。
选用腐殖酸、海藻酸钠和牛血清蛋白来模拟二级出水中腐殖类、多糖类和蛋白质等有机物对超滤膜的污染情况，发现海藻酸钠造成的膜污染最严重。
大部分的无机污染是由化学沉积和生物沉积所导致的，当溶液中某种污染物超过水溶液的溶解极限就会在膜表面沉积，甚至会破坏膜结构。
在不同浓度Mg2+条件下腐殖酸对膜污染的影响，研究发现当Mg2+含量较低时，随着离子强度的增大，加剧了腐殖酸对膜的污染。
水处理中超滤膜污染及其应对方式研究进展
水处理中超滤膜污染及其应对方式研究进展摘要：超滤技术是一种以物理筛分以及微渗透为原理，利用膜两侧压差去除水中的杂质，从而实现大小物质分离的膜分离技术。
虽然超滤技术在我国的研究起步较晚，但近年来得到了飞速的发展，目前在生活饮用水处理、污水深度处理、含油废水处理和海水淡化处理等方面都得到了广泛应用。
在全国各地，如杭州、北京、天津、无锡、甘肃、内蒙等均有采用超滤技术进行水处理的水厂。
关键词：水处理；超滤膜污染；应对方式1超滤膜污染原因超滤膜污染产生的原因十分复杂，涉及水中杂质、水体本身与超滤膜三者之间交叉的相互作用，使用超滤技术进行水处理时，以物理机械筛分为原理的超滤膜会将水中粒径大于膜孔径的大分子杂质截留在进水一侧的膜表面，形成滤饼层使膜通量降低，杂质在膜表面周围区域含量过高时，还会发生浓差极化现象，使得处理效果变差。
当杂质粒径与膜孔径相近或者小于膜孔径时，有部分杂质会被吸附在膜孔内造成膜孔堵塞，使得处理效率降低。
根据污染物质通过物理方法能否被去除膜污染可分为可逆污染和不可逆污染。
也有学者将膜污染分为可消除性污染、不可消除性污染和不可逆污染，该分类方法认为不可逆污染是任何方法都无法去除的。
超滤技术的运行方式和条件也会对膜污染造成影响，国内外众多文献都曾指出，采取低于临界通量的低通量运行方式时，可以将跨膜压差（TMP）控制在一定范围，可以极大地降低膜污染程度。
有研究表明，在超滤系统运行过程中进行曝气会对膜污染造成影响，曝气产生的扰动可以减轻超滤膜的堵塞。
2缓解膜污染主要方法2.1膜前预处理及组合工艺联用通过混凝、过滤和氧化等方法对进入超滤膜之前的待处理水进行预处理，以及将超滤技术与其他水处理技术联用可以有效降低水中污染物的含量或者改变污染物的形态，不仅能够提升出水水质，还能减轻膜污染，延长膜的使用寿命。
分别采用混凝和芬顿2种预处理工艺，然后再用超滤工艺处理再生造纸厂二次出水，同时与直接超滤进行了对比，发现直接超滤时膜污染最为严重，而2种预处理均能有效的缓解膜污染。
超滤膜污染的主要成因分析
染 。如果克服了这三方面 的污染 问题 ， 也 就能保证 了超滤膜 组 件在大规模水处理工程应用 中的可靠性 。 膜污染是膜过滤技术 的一个 主要挑 战。在膜操作 期间 ， 胶 体、 微 生物和天然有机物质 （ Ｎ Ｏ Ｍ） 的积 累是结垢 的主要原 因。 当膜污染 累积时 ， 流量下降并且操 作压力也会 增加 。如果 膜很 脆弱 ， 容易损坏 ， 则需要更频繁 的进行物理和 化学清洗 ， 而最终 会导致更短 的膜 寿命 。因此 ， 已经进行 了许多研 究来改 善膜 的 耐污染性 。根据 过去的研 究 ， 膜污染 主要是 由骨架材料 的 内在 疏水性 引起 的。几个 研究 已经表 明， 膜污染 的抗性可 以通过增 加膜 的亲水性来 改善 。已经有 研究 证 明了几种 方 法可 以改善 膜 的亲水性 。这些方法可 以分为表 面涂 层 ， 表 面接枝 和界面 聚 合 。但 是 ， 这些方法具有几个 缺点 。 例如 ， 表 面涂层 是使用 物理 吸 附， 从溶 液涂 覆薄 膜上 的水 溶性聚合物或表面 活性剂 的薄层 ， 涂 层通 常是 不稳 定 的， 并 且 可 以在膜操作期 间被洗掉 。为 了在 膜表面上 引入官 能团 ， 表 面 接枝需要额外 的步骤 ， 例如 Ｕ Ｖ光 引发 ， 氧 化还 原引 发 ， 射 线 引发或等离子体 引发 ， 这使得表面接枝不 适用 于大规模工业 制 造 。界面聚合通 常在 高度危 险 的条件 下进行 。最 近应 用 于改 善膜 的亲水性 的另一 种方法是共混 改性。在共混改 性方法 中 ， 在膜制备过 程中 ， 在膜 浇铸溶液 中加 入添加 剂 （ 例 如亲水 性聚 合物， 两亲性聚合物和 两性离子 聚合 物 ） 当将共 混 改性方 法与 其 它改性方 法 比较时 ， 共混改性方法 是简单 的并且适 用于大规 模 工业 制造 。 在共混改性 中， 共 聚物 已经 用于改善 超滤膜 的亲水性 。几 个 研究表明 ， 通过 将共 聚物加 入到 流延涂 料 中 ， 通 过相 转化技 术浇铸 的膜 的亲水性和耐污染性 已经显 着改善。
超滤膜污染成因及改性措施研究进展
超滤膜污染成因及改性措施研究进展寇相全（哈尔滨工业大学建筑设计研究院，哈尔滨 150090）摘要：超滤膜因其优越的性能，广泛应用于生物制品、医药制品和食品工业的分离、浓缩以及纯化环节。
然而，膜污染问题一直制约着超滤膜的进一步发展。
在膜污染发生之前，可以通过化学改性（等离子改性、表面涂层包覆改性、共混改性）的方法来改善膜的防污性能。
文章综合国内外的相关研究成果，介绍了超滤膜的污染形式以及改性方法。
关键词：超滤膜；膜污染；膜改性中图分类号：X701 文献标志码：A 文章编号：1006-5377（2021）03-0054-04超滤膜作为一种安全、便捷、高效的分离工具，在水体净化和污染物处理方面得到了长足发展和广泛应用[1, 2]。
“超滤”这个术语在1907年由Benchold首次提出，它指的是静水压促使液体通过半透膜[3]。
这种分离技术针对的是分子量较高的分子和悬浮固体，具体取决于特定膜所规定的截留分子量（MWCO），以及其他由膜性质所决定的因素，如分子形状、电荷和流体动力条件[4]等。
超滤膜实现分离的主要原理是尺寸排除与筛选，然而，由于可能存在各种化合物，粒子和膜之间可能发生各种各样的反应，这些反应的存在也可能会对分离过程产生影响。
通过扫描电镜观察到超滤层是一层均匀的海绵层，具有良好的附着力，适宜厚度约为9mm（见图1）[4]。
图1 超滤膜膜孔结构1 超滤膜的污染1.1 污染形式超滤膜污染通常是通过吸附、堵塞孔洞、形成滤饼或凝胶等产生的。
当溶质、粒子与膜之间存在特定的相互作用时，就会发生吸附。
这是分离蛋白质和腐殖酸（HA）等大分子时的常见问题，通常是不可逆的[5]。
如果不进行化学清洗，被此类大分子污染的膜就无法恢复。
由于超滤膜的孔径大小与许多大分子相当，孔内吸附引起的内污染是造成超滤膜整体通量下降的主要原因之一。
吸附的热力学性质使其区别于其他形式的沉积，这些沉积是由施加在沉积物上的外力造成的，而不是热力学平衡的结果[6]。
中空纤维超滤膜膜污染的研究中空纤维超滤膜膜污染的研究
四 实验方案三（最终） 化学清洗剂的清洗效果研究
纯水过滤
污水过滤
纯水过滤
纯水过滤
试剂清洗
方案三结果： 膜2(16根 膜面积A=0.03016m2)
压力/MPa
清洁膜纯水通 量J0/L·m-2·h-1
污泥比阻 /1012m/kg
通量系数
0.045 70.5008
0.06 74.6606
2.178
2.797
3 测定污泥浓度
初始污泥浓度为：C=2.70g/L
二 实验方案一
设计实验方案前，首先认真听取指导老师对 整套实验设备的分析，包括原理、优缺点、局限 性等，得出初步实验，方案一。
探索适宜的实验条件及方法
纯水过滤
污水过滤
纯水过滤
试剂清洗
纯水过滤
清水冲洗
纯水过滤
方案一结果：
1 膜1(18根 膜面积A=0.033935m2)纯水通量
通量恢复率
——
3.5840
2.0785
3 膜1在0.12MPa下污泥过滤、正冲及化学清 洗实验
过滤方式
清洁膜纯水通 清水正冲后纯 化学清洗后纯
量
水通量
膜生物反应器处理工业废水中膜污染及膜过滤特性研究_范举红
①进水； ② 进水泵； ③ 进水流量计； ④ 水解酸化池； ⑤ 复合填 料； ⑥缺氧池； ⑦ 膜池； ⑧ 曝气孔； ⑨ 膜组件； ⑩ 电子液位计； 瑡 在线清洗箱； 瑏 瑢清洗泵； 瑏 瑣在线清洗流量计； 瑏 瑤曝气机； 瑏 瑏 瑥污 泥回流流量计； 瑦污泥回流泵； 瑏 瑧出水流量计； 瑏 瑨出水泵； 瑏 瑏 瑩出 水池 图1 Fig． 1 工艺流程示意 Process flow diagram
3期
范举红等： 膜生物反应器处理工业废水中膜污染及膜过滤特性研究
951
污水厂 ， 为 该 污 水 厂 进 水 经 粗 、细 格 栅 、旋 流 沉 MBR ” 砂 、沉淀池后的出水 ， 接入“接触厌氧 中试
3 缺 装置 （ 图 1 ） ． 其中接触厌氧池有效容积 1. 6 m ， 3 3 膜池有效容积 3. 2 m ， 膜通 氧池有效容积 0. 6 m ，
2 3 FAN Juhong1 ，YU Sulin1 ，ZHANG Peishuai1， ，LAN Yaqiong1 ，LIU Rui1 ，CHEN Lüjun1，
（ 1． Zhejiang Provincial Key Laboratory of Water Science and Technology，Department of Environmental Technology and Ecology， Yangtze Delta Region Institute of Tsinghua University，Jiaxing 314006 ，China； 2． Shanghai Institute of Ceramics，Chinese Academy of Sciences，Shanghai 200050 ，China； 3． School of Environment，Tsinghua University，Beijing 100084 ，China） Abstract： The influence of mixed liquor suspended solids （ MLSS ） ， soluble microbial product （ SMP ） ， extracellular polymeric substance （ EPS） ，colloidal particles and other factors contributed to membrane fouling was analyzed in this pilot test by membrane bioreactor （ MBR） process for the leather printing and dyeing industrial park mixed wastewater treatment． The results showed that slight membrane fouling occurred after 120day experiment with an observable increase in membrane resistance R20 from 1. 5 × 10 12 m － 1 to 12 －1 1. 8 × 10 m ． Also，a linear correlation was found between the proportion of colloidal particles concentration in TOC of MBR former solution and membrane filtration resistance change． However， the change of MLSS， SMP， EPS and other factors was not correlated with the membrane filtration resistance change． Therefore，the colloidal particle was considered to be the main factor causing membrane fouling，which attached to the membrane surface and deposited to block the membrane pore． Key words： MBR； dyeing wastewater； membrane fouling； membrane filtration resistance； colloidal particles
污水处理中的膜污染与防治
污水处理中的膜污染与防治污水处理是现代社会中一项至关重要的环保工作。
而在污水处理中，膜技术的应用日益广泛，但由此带来的膜污染问题也随之而来。
本文将就污水处理中的膜污染问题进行探讨，并提出相应的防治策略。
一、膜污染的形成和种类膜污染是指膜组件表面或孔隙内发生的污染现象，它会使膜的通量降低、渗透率下降，甚至导致膜的失效。
膜污染可分为物理污染、化学污染和生物污染三种类型。
1. 物理污染：物理污染是指颗粒物质、絮凝物、沉淀物等附着在膜表面或堵塞膜孔隙，造成膜的通量下降。
常见的物理污染有悬浮固体颗粒、油脂、胶体等。
2. 化学污染：化学污染是指污水中存在的可溶性无机物质或有机物质与膜材料之间发生相互作用，导致膜材料的损伤或变性。
常见的化学污染有碱性盐类、重金属离子、有机溶剂等。
3. 生物污染：生物污染主要指生物微生物的附着和生长，形成膜表面的生物膜。
生物膜会造成膜孔隙的堵塞和膜表面的粘附，增加膜的阻力。
常见的生物污染有细菌、藻类、真菌等。
二、膜污染的原因分析膜污染是由多种原因引起的，主要包括以下几个方面：1. 污水中的污染物：污水中的悬浮物质、胶体物质、可溶性有机物、无机盐等都会对膜造成污染。
其中，胶体物质和细菌等微生物可附着在膜表面形成胶体膜，导致膜堵塞。
2. 操作条件的影响：操作温度、pH 值、操作压力等操作参数的不合理设置，都会对膜的性能和抗污染性产生影响。
例如，高温下易导致污染物粘附和堵塞；过高的pH值会导致膜材料的腐蚀和损伤。
3. 膜组件的质量和稳定性：膜组件的质量和稳定性直接关系到膜的抗污染能力。
如膜的材料选择不当、细菌等微生物附着在孔道内等都会引起膜的堵塞。
三、膜污染的防治策略为了解决膜污染问题，我们需要采取一系列的防治策略，包括：1. 操作参数的优化：合理调整操作温度、pH 值、操作压力等参数，使其处于膜的最佳运行范围，减少膜污染的发生。
2. 预处理工艺的加强：在膜处理前进行有效的预处理，包括沉淀、絮凝、过滤等步骤，将污水中的大颗粒物质和胶体颗粒去除，减轻膜的负担。
处理污水时膜污染问题的试验研究
5
结语
在污水处理中 , 膜污 染是膜 生物反 应器 中普遍 存在 的 问题 , 严重影响到系 统的正常 运行 , 并 大大 缩短了 膜的 寿 命。从膜本身性质、料液 性质等 方面总 结了 几种防 止和 处 理膜污染的方法 , 并通 过试验 结合膜 污染的 数学模 型得 出 了膜污染过程中渗 透通量、膜 污染 阻力等 变化 规律。随 着 M BR 理论研究的不断深入、成膜材料的不断 优化以及工 程 实践经验不断丰富 , 膜污染的控制方法将会不断 推陈出新 , 则 M BR 的应用前景 将十分广阔。 参考文献 :
[ 1]
图1
清水试验渗透通量随膜压差变化
[ 2]
崔 峰 , 李 勇 膜生物反应器运行中的膜污染问题 [ J] 《 石油化工环境保护 》 , 2000 ( 3) : 24~ 26 尹 国 , 刘振 华 膜 生物反 应器中 膜污染 研究 进展 [ J] 《 环境保护科学 》 , 2000 ( 5) : 10~ 13
4
4 1
膜污染试验研究[ 8~ 10]
膜组件参数 毛细管膜组 件材质 是聚 砜 ( PS) , 膜 丝内径 1 55 mm, 165 根膜丝 套 装 在 4 8 cm 透明 有 机 管 内 , 膜丝 总 面 积 0 18 m 2 , 管内过流面积约 11 cm 2 。 4 2 清水实验 控制过流量 1 0 m 3 / h, 膜 面流 速 0 80 m/ s, 实验 结果 如图 1。 P = 1 17 1012 m- 1 清洁膜阻力 R m = Jv 4 3 无反冲运行 从某厂取 来活 性 污 泥 ( M L SS) 3 200 mg / L , 用毛 细 管组件进行泥水分离试验 , 控制管内的过流量为 1 0 m 3 / h, 膜面流速 0 80 m/ s 。测定渗 透通 量的变 化 , 计算 膜污 染阻 力 R g , 结果见图 2 。
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２０１１年１０月高国伟．等：水厂生产废水超蠢过程中膜污染特性研究第５卷第５期
膜自身阻力为主，占总阻力的８０％，吸附阻力和滤饼层阻力分别占总阻力的１２％和２％。
随着过滤时间的延长，滤饼层阻力不断增大，所占比例也越来越大，当过滤时间为３０ｒａｉｎ时，滤饼层阻力由０．０３７Ｘ１０。
６／ｍ增加到１．３７×１０～／ｍ，滤饼层阻力占总阻力的比例也升高至３９％。
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圈３不同浊度下的膜阻力比ｔ
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图４过滤时间对膜阻力形成的影响
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２．４有机物相对分子质量对膜污染的影响
水厂生产废水中不同分子量ＤＯＣ的分布情况见图６。
可以看出，生产废水中溶解性有机物主要由小分子量有机物组成，其中分子量＜１ｋＤａ的有
－７・
机物占总ＤＯＣ的６９％、Ｉ一３ｋＤａ的有机物占５％，
ｌＯ一３０
ｋＤａ的有机物占２５％，而＞３０ｋＤａ的有机物
仅占总ＤＯＣ的０．３％。
图６不同分子量ＤＯＣ分布情况
Ｆｉｇ．６
ＤＯＣｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｉｎｖａｒｉｏｕｓｍｏｌｅｃｕｌａｒｗｅｉｇｈｔ
超滤出水中不同分子量ＤＯＣ的去除情况见图７。
可以看出，超滤对低浊度和高浊度生产废水中的小分子量有机物具有较好的去除效果，其中分子量＜ＩｋＤａ的ＤＯＣ去除率分别达到５１％和４６％，１０～
３０
ｋＤａ的ＤＯＣ去除率分别为３８％和４３％。
高浊度废水中１—３ｋＤａ的ＤＯＣ去除率几乎为零。
超滤膜对某一相对分子量区间有机物的去除率越高，说明
该区间有机物在膜表面的截留量越大，形成的膜污染越严重。
因此，对于低浊度废水，各分子量区间的有机物均会产生膜污染，并以＜３ｋＤａ和１０～３０ｋＤａ的有机物为主；对于高浊度废水，造成膜污染的有机物的分子量主要分布在＜１ｋＤａ和１０～３０ｋＤａ两个区间，其余区间的有机物的膜污染效果几乎可
以忽略不计。
６０
５０
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圈７不同分子量ＤＯＧ的去除率
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３结论
①水厂生产废水浊度对超滤工艺膜阻力的形成有一定影响。
浊度越高，膜总阻力、滤饼层阻力和浓差极化阻力越大，且滤饼层阻力和浓差极化阻力
（下转第１ｌ页）
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水厂生产废水超滤过程中膜污染特性研究
作者：高国伟， 何文杰， 李荣光， 谭浩强， Gao Guowei， He Wenjie， Li Rongguang， Tan Haoqiang
作者单位：高国伟,谭浩强,Gao Guowei,Tan Haoqiang(哈尔滨工业大学市政环境工程学院,黑龙江哈尔滨,150090)，何文杰,He Wenjie(天津市自来水集团有限公司,天津300040;哈尔滨工业大学市政环境工程学院,黑龙江哈
尔滨150090)， 李荣光,Li Rongguang(西安建筑科技大学市政与环境工程学院,陕西西安,710055)
刊名：
供水技术
英文刊名：Water Technology
年，卷(期)：2011,05(5)
本文链接：/Periodical_gsjs201105002.aspx。